JP2021116919A - シール機構、シール用部材、及び、シール機構の施工方法 - Google Patents

シール機構、シール用部材、及び、シール機構の施工方法 Download PDF

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Abstract

【課題】バックアップ材が充填されている空間に入り込んだ雨水を効率よく排水することができるシール機構及びシール用部材を提供する。【解決手段】シール機構100は、断面L字状の隙間Sをシールしている。シール機構100は、第1バックアップ材101と、第1シーリング材102と、第2バックアップ材103と、第2シーリング材104と、通路構成部材105と、を備える。通路構成部材105は、シール板23Bの対向部23BBの下部に固定されている。通路構成部材105は、上下開放の部材であり、上下方向に延び、通路構成部材105の上下の空間を連通させる通路Rを構成している。通路構成部材105は、隙間Sのうち、互いに対向しているシール板23Bの対向部23BBと外壁10の周縁部12との間かつ外壁の開口11及び第1バックアップ材101よりも下の位置に配置されている。【選択図】図2

Description

本発明は、シール機構、シール用部材、及び、シール機構の施工方法に関する。
特許文献1の図5には、外壁の開口の周縁部と当該周縁部に対向する止水板との隙間に間隔保持部材として充填されたバックアップ材と、前記隙間を前記バックアップ材の外周側でシールするシーリング材と、を備えたシール機構が開示されている。
特開2004−169969号公報
上記特許文献1に記載のシール機構では、シーリング材が紫外線等により経年劣化し、そのシール機能が低下してしまう。シール機能が低下すると、雨水が、シーリング材を通過して、バックアップ材が充填されている領域に貯まってしまう。当該領域に貯まった雨水は、筒体に腐食等の悪影響を与える。また、当該領域に貯まった雨水が、筒体と外壁との間から屋内に浸入してしまうことも考えられる。このため、間隔保持部材が充填されている領域に雨水を貯めないように、シーリング材を通過して前記の領域に入り込んだ雨水を効率よく外部に排出することが望ましい。
本発明は、バックアップ材が充填されている領域に入り込んだ雨水を効率よく排水することができるシール機構及びシール用部材を提供すること、及び、バックアップ材が充填されている領域に入り込んだ雨水を効率よく排水することができるシール機構を施工できる施工方法を提供すること目的とする。
本発明に係るシール機構は、開口を備えた外壁と、前記開口を通った状態で固定された固定対象であって前記外壁の前記開口の周縁部に対向する対向部を備える固定対象と、の隙間をシールするシール機構であって、前記隙間に充填された環状の第1バックアップ材と、前記隙間のうちの前記周縁部と前記対向部との間かつ前記第1バックアップ材よりも下方に配置され、前記第1バックアップ材の下端から下側に延びた通路を構成する通路構成部材と、前記第1バックアップ材の外周側で前記周縁部と前記対向部との間における前記通路構成部材及び前記通路以外の領域に充填されて、前記第1バックアップ材の外周側で前記開口の周縁部と前記対向部との間をシールする第1シーリング材と、を備えることを特徴とする。
本発明に係るシール用部材は、外壁の開口の周縁部と対向する対向部を備え、前記周縁部と前記対向部との間に環状のバックアップ材の外周に沿ってシーリング材が充填されるシール用部材であって、前記バックアップ材が配置される位置よりも下方の位置で前記対向部に固定され、前記バックアップ材の下端から下側に延びかつ前記シーリング材が充填されない通路を構成するための通路構成部材を備える、ことを特徴とする。
本発明に係るシール機構の施工方法は、開口を備えた外壁と、前記開口を通った状態で固定された固定対象であって前記外壁の前記開口の周縁部に対向する対向部を備える固定対象と、の隙間をシールするシール機構の施工方法であって、前記対向部の前記開口よりも下方の位置に、上下に延びた通路を構成する通路構成部材が固定されており、前記隙間の前記通路構成部材よりも内周側にバックアップ材を充填する第1ステップと、前記バックアップ材の外周に沿って前記隙間に、シーリング材を充填する第2ステップと、を有し、前記第2ステップでは、前記シーリング材を、前記通路構成部材を避けて充填することにより、前記通路にシーリング材を充填しない、ことを特徴とする。
本発明に係るシール機構の施工方法は、開口を備えた外壁と、前記開口を通った状態で固定された固定対象であって前記外壁の前記開口の周縁部に対向する対向部を備える固定対象と、の隙間をシールするシール機構の施工方法であって、前記隙間にバックアップ材を充填する第1ステップと、前記隙間のうちの前記周縁部と前記対向部との間かつ前記バックアップ材の充填位置よりも下方に、前記バックアップ材の下端から下側に延びた通路を構成するための通路構成部材を配置する第2ステップと、前記隙間のうち前記周縁部と前記対向部との間に、前記バックアップ材の外周に沿ってシーリング材を充填する第3ステップと、を有し、前記第3ステップでは、前記シーリング材を、前記通路構成部材を避けて充填することにより、前記通路にシーリング材を充填しない、ことを特徴とする。なお、上記第1ステップと第2ステップとでは、どちらを先に行ってもよい。
本発明に係るシール機構及びシール用部材によれば、通路構成部材により構成された通路によりバックアップ材が充填されている領域に入り込んだ雨水を効率よく排水することができる。本発明に係るシール機構の施工方法によれば、バックアップ材が充填されている領域に入り込んだ雨水を効率よく排水することができるシール機構を施工できる。
実施形態に係るシール機構、外壁、及び、換気扇ユニットの模式的な断面図である。 (A)は図1のA部分の拡大断面図である。(B)は、図1のB部分の拡大断面図である。 換気扇ユニットの取付枠が有するシール板と取付枠本体とを説明するための分解斜視図である。 (A)は、図1におけるウェザーカバーを除いた構成を、屋外側から立面視したときの立面図であり、(B)は、(A)の構成を下方から見た図である。 図1のシール機構の施工方法の一例を示す流れ図である。 (A)は、図1のシール機構の施工の様子を示す図であり、(B)は、(A)のあとの様子を示す図である。 (A)〜(C)は、変形例に係る通路構成部材を示す図である。
以下、実施の形態に係るシール機構100等について図面を参照して説明する。なお、各図では、シール機構100の構造を分かりやすくするため、当該シール機構100を他の部材に比べて誇張して大きく描いている。また、各図では、各部材の内部構造を適宜省略している。例えば、図1では換気扇22の内部構造が省略され、換気扇22全体に断面を表すハッチングが付されている。また、ウェザーカバー21等の内部に設けられる、空気の流れを制御する板材等も省略されている。
図1及び図2に示すように、シール機構100は、開口11を備える外壁10と、開口11を通った状態で外壁10に固定された換気扇ユニット20と、の隙間Sをシーリングしている。以下、外壁10及び換気扇ユニット20を説明してから、シール機構100を説明する。
開口11を備える外壁10は、例えばALC(Autoclaved Lightweight aerated Concrete)パネルにより形成されている。図3に示すように、外壁10の開口11は、四角形状に形成されている。
図1に示すように、換気扇ユニット20は、屋外に配置されたウェザーカバー21と、屋内に配置された換気扇22と、ウェザーカバー21と換気扇22とが両端に取付けられるとともに外壁10に取付けられる中空の取付枠23と、を備える。
ウェザーカバー21は、雨水の屋内への浸入を防止するカバーである。換気扇22は、屋外の空気を屋内に導入する有圧換気扇、又は、屋内の空気を屋外に排出する有圧換気扇である。換気扇22は、空気を浄化する各種のフィルタを備えてもよい。
図1及び図2に示すように、取付枠23は、中空の筒体である取付枠本体23Aと、取付枠本体23Aの屋外側一端に固定されたシール板23Bと、取付枠本体23Aの外周面に溶接等により固定されたストッパ23Cと、を備える。取付枠23は、取付枠23ないし換気扇ユニット20を外壁10に取付けるための取付部材23Dも備える。
取付枠本体23Aは、図3に示すように断面四角の筒形状を有する。図1及び図3に示すように、取付枠本体23Aは、開口11の内面と間隔を開けた状態で、当該開口11を通っている。図1に示すように、取付枠本体23Aの屋外側の一端には、シール板23Bを挟んで、ウェザーカバー21が、ボルトB1及びナットN1により固定されている。取付枠本体23Aの屋内側の一端には、換気扇22が、ボルトB2及びナットN2により固定されている。なお、各固定の方法は、任意であり、溶接等による接合であってもよい。
シール板23Bは、シール機構100によるシールのためのシール用部材である。シール板23Bは、図3に示すように、四角形の板材であり、その中央に、四角形の貫通孔23BAを有している。なお、図3の取付枠本体23A及びシール板23Bでは、ボルトB1が挿入される貫通孔が省略されている。この貫通孔の省略は、後述の図4おいても同じである。貫通孔23BAは、図1及び図2に示すように、ウェザーカバー21の外壁10側の開口及び取付枠本体23Aの屋外側の開口と連通している。
図1〜図3に示すように、シール板23Bの外周は、取付枠本体23Aの外周よりも大きい。このため、シール板23Bは、取付枠本体23Aから外側にはみ出しており、図2及び図3に示すように、シール板23Bの周縁部分が、外壁10の開口11の周縁部12と対向している対向部23BBとなっている。図3において、対向部23BBは、シール板23Bの2点鎖線の外側の領域であり、周縁部12は、外壁10の2点鎖線と開口11の縁との間の領域である。
ストッパ23Cは、シール機構100が有する第2バックアップ材103に接して、当該第2バックアップ材103の屋内側への移動を規制している。取付部材23Dは、L字鋼からなっており、取付枠本体23Aの側面に不図示のボルト又は溶接等により固定されている。さらに、取付部材23Dは、ボルトB1により外壁10に取付けられている。この取付けにより換気扇ユニット20は、取付枠23の取付部材23Dにより外壁10に固定されている。
図1及び図2に示すように、換気扇ユニット20と外壁10との間の隙間Sは、取付枠23の取付枠本体23A及びシール板23Bと、外壁10の開口11の内面及び開口11の周縁部12とにより、断面L字状である。また、隙間Sは、屋外側から立面視した場合に、四角環状形状である。
図1及び図2に示すように、シール機構100は、断面L字状の隙間Sをシールしている。シール機構100は、第1バックアップ材101と、第1シーリング材102と、第2バックアップ材103と、第2シーリング材104と、通路構成部材105と、を備えている。バックアップ材101及び103は、例えば、ポリエチレン発泡体等の各種の棒状部材からなり、シーリング材102、104には、例えば、ウレタン系又はシリコン系の合成樹脂が使用される。
図1及び図2に示すように、隙間Sのうち、取付枠本体23Aとシール板23Bとにより形成された角部分には、第1バックアップ材101が充填されている。第1バックアップ材101は、図4に示すように開口11の縁に沿った四角環状形状に形成されている。
図1及び図2に示すように、隙間Sのうち、対向しているシール板23Bの対向部23BBと外壁10の周縁部12との間には、第1シーリング材102が充填されている。第1シーリング材102は、第1バックアップ材101の外周側に配置されており、第1バックアップ材101の外周を囲んでいる。第1シーリング材102は、第1バックアップ材101の外周側で、対向部23BBと周縁部12との間をシールしている。第1シーリング材102は、第1バックアップ材101に接触しており、第1バックアップ材101によりバックアップされている。第1シーリング材102は、図4に示すように、第1バックアップ材101の外周に沿って形成されている。
図1及び図2に示すように、隙間Sのうち、取付枠本体23Aと開口11の内面との間には、屋内側から順に第2バックアップ材103、第2シーリング材104が充填されている。第2シーリング材104は、第2バックアップ材103に接しており第2バックアップ材103によりバックアップされている。第2バックアップ材103と第2シーリング材104とは、第1バックアップ材101と同様に、開口11の縁に沿って四角環状形状に形成されている。第2バックアップ材103と第2シーリング材104とは、屋外側から立面視したときに、第1バックアップ材101と重なる位置及び形状に形成されている。第2バックアップ材103と第2シーリング材104とは、第1バックアップ材101よりも屋内側に位置している。第2シーリング材104は、第1バックアップ材101と接していても、接していなくてもよい。
通路構成部材105は、図3及び図4に示すように、シール板23Bの対向部23BBの下部に固定されている。通路構成部材105は、対向部23BBから外壁10の周縁部12に向けて突出したハット型断面を有する。具体的に、通路構成部材105は、図3に示すように、断面U字状の溝部105Aと、溝部105Aの両端から張り出して対向部23BBに溶接又は不図示のボルトにより固定されている一対のツバ部105Bと、を備える。
通路構成部材105は、上下開放の部材であり、上下方向に沿って延び、通路構成部材105の上下の空間を連通させる通路Rを構成している。通路構成部材105は、隙間Sのうち、互いに対向しているシール板23Bの対向部23BBと外壁10の周縁部12との間かつ外壁の開口11及び第1バックアップ材101よりも下の位置に配置されている。このため、通路Rは、第1バックアップ材101の下端101Aから下方に延びている。通路構成部材105は、シール板23Bの下端、つまり、対向部23BBと周縁部12との間の下端まで達しており、通路Rも当該下端まで達している。第1バックアップ材101の下に配置された第1シーリング材102の下部102Aは、図4(B)に示すように、通路構成部材105で途切れている。つまり、通路構成部材105が構成している通路Rは、第1シーリング材102の下部102Aの途中に設けられている。そして、通路Rは、隙間Sのうちの通路構成部材105の上方の第1バックアップ材101が充填されている空間である領域U1と、第1シーリング材102よりも下方かつ通路構成部材105の下の空間である領域U2と、を連通させている。図4(B)に示すように、通路Rは、第1バックアップ材101具体的には下端101Aを第1シーリング材102から下方に露出させている。
シール機構100は、図5に示す工程により施工される。まず、取付枠23の取付枠本体23Aを取付部材23D及びボルトB3により外壁10に固定する(ステップS1)。その後、図6(A)に示すように、取付枠本体23Aと外壁10の開口11の内面との間に、棒状の第2バックアップ材103を詰め込んで充填し、その後、ペースト状の第2シーリング材104を充填する(ステップS2)。第2シーリング材104の乾燥後、図6(B)に示すように、シール板23Bを取付枠本体23Aに固定する(ステップS3)。この固定は、ボルトB1にナットN1を仮締めして行う。これにより、断面L字状の隙間Sが形成されることになる。その後、隙間Sのうち断面L字の角の領域、つまり、通路構成部材105の内周側に棒状の第1バックアップ材101を詰め込んで充填する(ステップS4)。隙間Sのうち通路構成部材105の上の領域には、棒状の第1バックアップ材101が横から差し込まれる。その後、ペースト状の第1シーリング材102を、第1バックアップ材101の外周に沿った環状の経路上に配置された通路構成部材105を避けて充填する(ステップS5)。これにより、第1シーリング材102は、シール板23Bの対向部23BBと外壁10の周縁部12との間のうち通路構成部材105及び通路R以外の領域に充填される。通路Rは、通路構成部材105の上下の空間、つまり、第1バックアップ材101が充填されている領域U1と、第1シーリング材102の下方の領域U2と、を連通させることができる。ステップS5で充填された第1シーリング材102が乾燥することでシール機構100が完成する(図6(B)参照)。
シール機構100の完成後、ウェザーカバー21及び換気扇22が取付枠本体23Aに取付けられるが、ウェザーカバー21は、例えば、仮締めに使用されたナットN1を一端外したあと、ボルトB1と外したナットN1とで取付枠本体23Aに取付けられる。
第1シーリング材102が紫外線等により経年劣化したとき、第1シーリング材102には、ひび割れ等が発生する。このため、雨水は、図4(A)の矢印Pに示すように、第1シーリング材102に染み込み、やがて、隙間Sのうちの第1バックアップ材101が充填された領域に到達する。第1バックアップ材101の屋内側には第2シーリング材104が充填されている一方、第1バックアップ材101は、シール機能がほとんどないので、前記領域に到達した雨水は、屋内側には移動せず、矢印Pに示すように、第1バックアップ材101の周囲、具体的には、バックアップ材101と、シール板23B、第2シーリング材104又は取付枠本体23Aとの間を伝って又は第1バックアップ材101に染み込んで当該第1バックアップ材101内を伝って下部に移動する。下部に移動した雨水は、通路構成部材105の上方かつ第1バックアップ材101の下部が収容されている領域U1まで移動し、当該領域U1と第1シーリング材102よりも下方の領域U2とを連通させている通路Rを通って外部に排出される。従って、本実施の形態によれば、経年劣化により、雨水が第1シーリング材102に染み込んで第1バックアップ材101が充填された領域に到達した場合であっても、通路Rを形成しない従来よりも当該領域に到達した雨水を効率良く排出できる。これにより、換気扇ユニット20、特に、取付枠本体23A及びシール板23Bの雨水による腐食等を発生し難くすることができる。
また、この実施の形態では、通路構成部材105を設けているので、第1シーリング材102を充填するときに、当該通路構成部材105を避けて第1シーリング材102を充填すれば、通路Rを確保できる。従って、通路Rを備えるシール機構100を容易に施工できる。
さらに、通路構成部材105は、断面U字状の溝部105Aと、溝部105Aから張り出して対向部23BBに固定されている一対のツバ部105Bと、を備えたハット型断面を有するので、通路Rを容易に形成できる。
さらに、シール機構100は、隙間Sにおける第1バックアップ材101よりも屋内側の領域に充填された第2シーリング材104により、第1バックアップ材101が充填された領域に到達した雨水が、屋内に浸入することを防止できる。このため、シール機構100は、高いシール性を有している。なお、第1バックアップ材101が充填された領域に雨水が大量に貯まってしまうと、当該雨水に長時間接することになる第2シーリング材104も雨水により劣化することがある。当該劣化は、雨水の屋内への浸入を引き起こすが、この実施の形態では、上記のように雨水は効率良く排出されるので、第2シーリング材104が劣化しにくく、雨水の屋内への浸入も発生し難い。
シール機構100の構成については、適宜変更できる。例えば、バックアップ材101及び103、シーリング材102及び104の材料等は、適宜変更可能である。以下、その他の変形例を例示する。
シール機構100がシールする対象は、開口11を通った状態で固定された固定対象であって外壁10の開口11の周縁部12に対向する対向部を備える固定対象であればよい。固定対象は、換気扇ユニット20に限られない。また、固定対象は、外壁以外の部分で固定されてもよい。通路構成部材105は、第1バックアップ材101の横方向中央の下に配置されているが、第1バックアップ材101の下の他の位置に配置されてもよい。シール板23Bの対向部23BBの下部に固定された通路構成部材105は、シール板23Bないし換気扇ユニット20が備える部材と捉えてもよい。
通路構成部材105は、例えば、図3及び図4に示す角形の断面U字状の溝部105Aではなく、図7(A)に示す丸形の断面U字状の溝部105Aを備えたハット型断面を有してもよい。また、さらに、溝部105Aは、上記実施の形態のように、外壁10の周縁部12に接していなくてもよい。なお、溝部105Aが角形の断面U字状で、周縁部12に接していると、通路Rを広くとることができ、雨水を効率的に排水しやすい。通路構成部材105は、図7(B)に示すように、間に通路Rが延びている一対のL字鋼105Dにより構成されてもよい。通路構成部材105は、図7(C)に示すように、外壁10の周縁部12に不図示のボルト等により固定され、周縁部12からシール板23Bの対向部23BBに向かって突出するものであってもよい。なお、通路構成部材105は、固定対象側の対向部23BBに固定された方が、通路構成部材105の位置決めが容易であり、シール機構100の施工が容易である。通路構成部材105は、第1バックアップ材101が充填される前から周縁部12又はシール板23Bに固定されていてもよいし、第1バックアップ材101が充填されたあとに配置されてもよい。通路構成部材105は、周縁部12又はシール板23Bと一体的に成形されることで、これらに固定されたものであってもよい。
通路構成部材105は、シール板23Bの下端、つまり、対向部23BBと周縁部12との間の下端まで達していなくてもよい。上記実施の形態では、第1シーリング材102は、対向部23BBと周縁部12との間の通路構成部材105及び通路R以外の全領域に充填されているが、一部の領域に充填されてもよい。通路構成部材105により構成される通路Rは、例えば、上下に延びていればよく、特に、第1バックアップ材101の下端101Aから下側に延びていればよく、上記実施の形態のように、上下方向に沿って、つまり、水平方向に垂直な方向に沿って延びてもよいし、上下方向に対して傾いた斜めに延びていてもよい。
第2バックアップ材103及び第2シーリング材104を省略して、外壁10の開口11の内面と、取付枠本体23Aの外周面とを接触するようにしてもよい。
10 外壁、11 開口、12 周縁部、20 換気扇ユニット、21 ウェザーカバー、22 換気扇、23 取付枠、23A 取付枠本体、23B シール板、23BA 貫通孔、23BB 対向部、23C ストッパ、23D 取付部材、100 シール機構 101 第1バックアップ材、101A 下端、102 第1シーリング材、102A 下部、103 第2バックアップ材、104 第2シーリング材、105 通路構成部材、105A 溝部、105B ツバ部、105D L字鋼、B1〜B3 ボルト、N1,N2 ナット、R 通路、S 隙間、U1,U2 領域。

Claims (6)

  1. 開口を備えた外壁と、前記開口を通った状態で固定された固定対象であって前記外壁の前記開口の周縁部に対向する対向部を備える固定対象と、の隙間をシールするシール機構であって、
    前記隙間に充填された環状の第1バックアップ材と、
    前記隙間のうちの前記周縁部と前記対向部との間かつ前記第1バックアップ材よりも下方に配置され、前記第1バックアップ材の下端から下側に延びた通路を構成する通路構成部材と、
    前記第1バックアップ材の外周側で前記周縁部と前記対向部との間における前記通路構成部材及び前記通路以外の領域に充填されて、前記第1バックアップ材の外周側で前記開口の周縁部と前記対向部との間をシールする第1シーリング材と、
    を備えることを特徴とするシール機構。
  2. 前記通路構成部材は、断面U字状の溝部と、当該溝部の両端から張り出して前記対向部に固定された一対のツバ部と、を備えたハット型断面の部材である、
    ことを特徴とする請求項1に記載のシール機構。
  3. 前記隙間の前記第1バックアップ材よりも屋内側に充填された環状の第2シーリング材をさらに備える、
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載のシール機構。
  4. 外壁の開口の周縁部と対向する対向部を備え、前記周縁部と前記対向部との間に環状のバックアップ材の外周に沿ってシーリング材が充填されるシール用部材であって、
    前記バックアップ材が配置される位置よりも下方の位置で前記対向部に固定され、前記バックアップ材の下端から下側に延びかつ前記シーリング材が充填されない通路を構成するための通路構成部材を備える、
    ことを特徴とするシール用部材。
  5. 開口を備えた外壁と、前記開口を通った状態で固定された固定対象であって前記外壁の前記開口の周縁部に対向する対向部を備える固定対象と、の隙間をシールするシール機構の施工方法であって、
    前記対向部の前記開口よりも下方の位置に、上下に延びた通路を構成する通路構成部材が固定されており、
    前記隙間の前記通路構成部材よりも内周側にバックアップ材を充填する第1ステップと、
    前記バックアップ材の外周に沿って前記隙間に、シーリング材を充填する第2ステップと、を有し、
    前記第2ステップでは、前記シーリング材を、前記通路構成部材を避けて充填することにより、前記通路にシーリング材を充填しない、
    ことを特徴とするシール機構の施工方法。
  6. 開口を備えた外壁と、前記開口を通った状態で固定された固定対象であって前記外壁の前記開口の周縁部に対向する対向部を備える固定対象と、の隙間をシールするシール機構の施工方法であって、
    前記隙間にバックアップ材を充填する第1ステップと、
    前記隙間のうちの前記周縁部と前記対向部との間かつ前記バックアップ材の充填位置よりも下方に、前記バックアップ材の下端から下側に延びた通路を構成するための通路構成部材を配置する第2ステップと、
    前記隙間のうち前記周縁部と前記対向部との間に、前記バックアップ材の外周に沿ってシーリング材を充填する第3ステップと、を有し、
    前記第3ステップでは、前記シーリング材を、前記通路構成部材を避けて充填することにより、前記通路にシーリング材を充填しない、
    ことを特徴とするシール機構の施工方法。
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